中国科学家最新两篇Science文章

　　

生物通报道：许多世界上的重要科学报道是首先出现在美国Science杂志上的。比如标志性的基因组研究、艾滋病与人类免疫缺陷病毒关系的发现、以及一个来自地球外的撞击导致恐龙灭绝的证据，这些都是首先在Science上刊登出来的具有历史意义的科学进展。在这一学术界著名的杂志上刊发文章从一个方面代表了业界对成果的肯定，近期中国科学家在Science杂志发表了两项重要的研究成果：水稻耐淹水的关键基因和环境污染相关文章。

Science文章展望超大城市治理空气污染及气候变化

2009年10月30日出版的Science发表了美国NOAA科学家David Parrish和北京大学环境科学与工程学院朱彤教授联合撰写的展望文章“超大城市的清洁空气”(Clean Air for Megacities)，该文提出超大城市空气污染对人体健康有重要影响，强调超大城市空气污染的治理也为控制气候变化提供了重要契机。2009年12月将在哥本哈根召开全球气候变化大会，该文可为政策制定者在全球气候变化控制对策方面提供新的视野。

这也是继2009年6月张远航教授的团队与德国于利希研究中心在Science杂志上合作发表研究论文之后，环境学院今年第2篇Science文章。

超大城市(Megacities)指人口超过一千万的城市，目前全球有19个，包括中国的北京和上海。2008年全球居住在城市的人口首次超过50%，随着全球进一步城市化，预计在2025年将出现27个超大城市。Parrish和朱彤撰写的文章指出，超大城市作为人口密集的地方和引领经济发展的发动机，需要消耗大量的能源。由于超大城市主要依赖化石燃料产生的能源，同时排放大量的一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等空气污染物以及二氧化碳等温室气体，带来严重的空气污染问题，并对气候变化有较大的贡献。目前全球绝大多数超大城市的颗粒物浓度超过世界卫生组织的指导值。由于超大城市大量人口呼吸受到同样污染的空气，因此超大城市空气污染的健康效应更加严峻。然而正是因为超大城市的主要能源是化石燃料，因此超大城市通过提高能源效率、改善能源结构以及采取严格的污染控制措施，可以同时减少空气污染和温室气体的排放，在保护人体健康、减少气候变化方面可取得更大的共同效益。

环境学院长江特聘教授朱彤于2005年起发起和带领北京大学大气化学研究团队组织了“北京及周边地区空气质量研究”国际合作研究计划CAREBEIJING，来自中国、德国、日本、美国、意大利、韩国200多名科学家和研究生参加了CAREBEIJING-2006、2007、2008的大气环境加强观测，研究北京和周边地区大气污染的化学转化和输送过程和健康影响，主要研究结果已转化为政策建议，为保障北京奥运空气质量做出了重要的贡献，基础研究成果已于2009年在大气科学国际一流刊物Journal of Geophysical Research-Atmospheres发表了一期14篇论文的专辑，目前正在另一国际一流刊物Atmospheric Chemistry and Physics上发表专辑。朱彤教授于2009年起担任国际大气化学学术组织IGAC (International Global Atmospheric Chemistry)科学指导委员会共同主席，正在领导IGAC的一个工作组撰写“超大城市对空气质量和气候变化影响的评估报告”。朱彤教授同时还在国际地圈生物圈研究计划（IGBP）中负责编写“超大城市与海岸带”主题的综合集成报告。此次在Science发表的文章是这些工作的一个阶段性成果。


水稻耐淹水的关键基因


这项研究指出，淹水是一个全球性的重大灾害，通常导致作物缺氧而停止生长甚至死亡，因此造成严重的农业损失。水稻是唯一耐淹水的主要作物，但是分子机制一直未被破解。

本篇论文重要的贡献是清楚呈现「蛋白激酶」(CIPK15)为调控水稻耐淹水的关键基因。研究团队发现，当水稻种子在淹水状态下，将缺氧讯息传递到CIPK15，接着再调控细胞内具有监测能量多寡及感应逆境的多功能蛋白激酶(SnRK1A)，然后透过糖讯息传递途径在水稻种子内大量製造淀粉水解酶(amylase)将淀粉转化成糖，同时大量制造酒精脱氢酶(alcohol dehydrogenase)将糖发酵产生能量(ATP)，使种子有足够碳水化合物及能量而能够在水中发芽。等小苗快速生长至水面可以呼吸更多空气后，根部以同样原理制造碳水化合物及能量，而使植株可在半淹水稻田中生长。其他穀类作物及杂草并无这些能力，因此无法在水中发芽及生长。

余淑美研究员指出，水稻不怎么喜欢淹水，但是可以忍耐淹水。因此，传统稻农的智慧是利用淹水方式去除杂草，可以大量减少人工及除草剂。因而目前全球80％的水稻田，藉此耕种方式来生产足以养活全球近半数人口的稻米。

此篇论文发现CIPK15对水稻耕作乃至人类生活的高度贡献，由此可见。由于台风等天然灾害，常造成农作物淹水之重大损害，本研究也可以协助育出各种耐淹水作物，减少水损。

附：

《科学》系列网站

《科学》周刊从1995年起一直在领导在线科学出版的新潮流，《科学》的系列网站(www.sciencemag.org) 就是那时开始的，包括：

《科学》周刊:这是网站中最大的 (http://science.sciencemag.org)，它提供每周印刷版上刊登的新闻、研究论文、以及评论文章的全文，还有扩展的信息、播客(podcast)、多媒体、链接、以及全套的研究工具。在启动了周刊的历史文档《科学经典》后，现在研究人员能通过《科学》网站访问一直回溯到1880年7月全部历史文献。

《科学此刻》(ScienceNOW): 系列中的免费每日新闻网站(sciencenow.sciencemag.org) ，由《科学》周刊获奖的新闻部门在每个工作日为读者提供新闻故事。

《科学特快》(Science Express): 提前于印刷版刊登而发表的论文网站(www.sciencexpress.org)，它使精选的、同行评议过的原始研究论文在被接受后，能在几天（而不是几个星期）内与读者见面。

《科学》的信号转导知识环境(Science's STKE): 信号转导知识环境 (stke.sciencemag.org) 是一个为研究细胞如何用化学信号相互"交流"提供的一个中心电子信息源。这个生物科学信息网络对了解从胚胎发育到癌症的几乎全部生物学问题必不可少。STKE提供综述文章、研究评述、实验规程、以及连接图 (Connections Maps)等，该网站的内容被 Medline索引。

职业信息: 科学职业网ScienceCareers.org与《科学后浪》(Science's Next Wave)合并后的新网站，可能是最全的、能免费访问的在线科学职业信息网，它的服务对象包括科学家、教师、学生、职业顾问、和公众。这个网站的内容包括新闻报道、人物简介、以及给处于不同职业阶段用户提供的指导，也包括少数民族科学家网(Minority Scientists Network)和研究经费来源网 GrantsNet。科学职业网还提供可检索的招聘信息库、个人简历库、会议信息、公司简介、在线求职作坊等内容。

非盈利的科学团体--美国科学促进会是《科学》系列网站的出版者。